JPH0826318B2 - 液晶組成物 - Google Patents
液晶組成物Info
- Publication number
- JPH0826318B2 JPH0826318B2 JP62258312A JP25831287A JPH0826318B2 JP H0826318 B2 JPH0826318 B2 JP H0826318B2 JP 62258312 A JP62258312 A JP 62258312A JP 25831287 A JP25831287 A JP 25831287A JP H0826318 B2 JPH0826318 B2 JP H0826318B2
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- Japan
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- liquid crystal
- carbon atoms
- crystal composition
- composition
- alkyl
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は強誘電性液晶組成物に関し、 応答時間を短縮するために液晶組成物の粘度を低減す
ることを目的として、 下記２成分を同時に含むことを特徴とする液晶組成物
として構成した。
ることを目的として、 下記２成分を同時に含むことを特徴とする液晶組成物
として構成した。
（ここで、R1は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） （ここで、R2は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶組成物に係り、より詳しく述べると強誘
電性液晶の応答時間を短縮した液晶組成物に関する。
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） （ここで、R2は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶組成物に係り、より詳しく述べると強誘
電性液晶の応答時間を短縮した液晶組成物に関する。
時計や電卓の表示ディスプレイとして実用された液晶
ディスプレイ（LCD）は、低消費電力、薄型軽量という
特長を生かし、近年の携帯用小型情報機器の表示素子と
して急速に発展してきた。しかし、最近ではより情報量
の大きな（大容量の）表示が可能である液晶ディスプレ
イが求められている。
ディスプレイ（LCD）は、低消費電力、薄型軽量という
特長を生かし、近年の携帯用小型情報機器の表示素子と
して急速に発展してきた。しかし、最近ではより情報量
の大きな（大容量の）表示が可能である液晶ディスプレ
イが求められている。
従来の単純マトリクス方式によるTN型液晶表示では、
液晶の応答が遅く、また、表示コントラストが低いとい
う点で、640×400画素程度の表示容量が限度でありこれ
以上の大容量化は望めず、また、鮮明な動画表示は不可
能である。
液晶の応答が遅く、また、表示コントラストが低いとい
う点で、640×400画素程度の表示容量が限度でありこれ
以上の大容量化は望めず、また、鮮明な動画表示は不可
能である。
近年、TN型液晶を用いて大容量でコントラストの高い
表示が可能である、アクティブマトリクス方式による表
示素子の研究が盛んであるが、この方式では、一つ一つ
の画素にトランジスタやダイオードを作るため、大容量
で欠陥の無いパネルを製造することは困難であり、これ
を大量生産するためには、コストが高くなるために、大
面積の大容量表示には不向きである。
表示が可能である、アクティブマトリクス方式による表
示素子の研究が盛んであるが、この方式では、一つ一つ
の画素にトランジスタやダイオードを作るため、大容量
で欠陥の無いパネルを製造することは困難であり、これ
を大量生産するためには、コストが高くなるために、大
面積の大容量表示には不向きである。
これに対して、強誘電性液晶表示（FLCD）は安価に製
造できる単純マトリクス方式によって、大容量でコント
ラストの高い動画表示が可能である。FLCDは、ガラス基
板間の間隔が２μｍ程度のパネルに液晶を封入すること
でら旋構造を解消し、ラビングなどによる配向制御力に
よって液晶分子を基板に平行に並べ、さらに基板に垂直
な層構造を形成し、分子長軸方向に垂直な永久双極子モ
ーメントの向きを同一方向に向けることにより、自発分
極を生じさせるものである。FLCDは、この液晶の自発分
極が直接印加電界とカップリングするためにTM型液晶の
1000分の１以下の応答時間を持たせることが可能であ
る。また、印加電界を切ったときでもその状態を保つメ
モリ性（双安定性）を持つために、理論上、画素数を無
限大にすることができる。以上のような特性からFLCD
は、単純マトリクス方式の大容量・高コントラスト動画
表示が可能となる。
造できる単純マトリクス方式によって、大容量でコント
ラストの高い動画表示が可能である。FLCDは、ガラス基
板間の間隔が２μｍ程度のパネルに液晶を封入すること
でら旋構造を解消し、ラビングなどによる配向制御力に
よって液晶分子を基板に平行に並べ、さらに基板に垂直
な層構造を形成し、分子長軸方向に垂直な永久双極子モ
ーメントの向きを同一方向に向けることにより、自発分
極を生じさせるものである。FLCDは、この液晶の自発分
極が直接印加電界とカップリングするためにTM型液晶の
1000分の１以下の応答時間を持たせることが可能であ
る。また、印加電界を切ったときでもその状態を保つメ
モリ性（双安定性）を持つために、理論上、画素数を無
限大にすることができる。以上のような特性からFLCD
は、単純マトリクス方式の大容量・高コントラスト動画
表示が可能となる。
しかし、上記のようなFLCDを可能とするためには自発
分極の向きをそろえる配向上の問題、メモリ性を安定に
出現させるための問題、さらにはそれらの諸特性が環境
温度の変化に伴う変化により生じる駆動の面での問題が
あり、真のデバイス化のためにはこれらの問題を解決し
なければならない。
分極の向きをそろえる配向上の問題、メモリ性を安定に
出現させるための問題、さらにはそれらの諸特性が環境
温度の変化に伴う変化により生じる駆動の面での問題が
あり、真のデバイス化のためにはこれらの問題を解決し
なければならない。
本発明は、とりわけ、FLCDの応答時間を短縮すること
に向けられている。
に向けられている。
本発明は、FLCDの応答時間を短縮するために液晶組成
物に下記２成分を同時に含めるものである。
物に下記２成分を同時に含めるものである。
（ここで、R1は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） （ここで、R2は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） 強誘電性液晶の応答時間τｒは一般に次の式で示され
る。
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） （ここで、R2は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） 強誘電性液晶の応答時間τｒは一般に次の式で示され
る。
ここで、ηは粘度、PSは自発分極、Ｅは電界強度であ
る。電界強度を一定として、応答時間を短縮するには、
粘度を小さくするか、自発分極を大きくするかが有効で
ある。しかし、一般に液晶の粘度は低温になるにつれ大
きくなり、そのため応答が遅くなる。自発分極は、低温
になるにつれ大きくなる。自発分極が大きいほぼ応答は
速くなるのであるが、低温においては粘度の増加率の方
が大きく応答が遅くなってしまう。
る。電界強度を一定として、応答時間を短縮するには、
粘度を小さくするか、自発分極を大きくするかが有効で
ある。しかし、一般に液晶の粘度は低温になるにつれ大
きくなり、そのため応答が遅くなる。自発分極は、低温
になるにつれ大きくなる。自発分極が大きいほぼ応答は
速くなるのであるが、低温においては粘度の増加率の方
が大きく応答が遅くなってしまう。
以上のことから、応答時間を短縮する手段としては、
（１）粘度を低下させる効果を有する液晶を混合する
か、（２）自発分極の大きな液晶を混合することが有効
と考えられる。本発明では、自発分極の大きさをあまり
変えずに粘度を低下させる手段を開発したものである。
（１）粘度を低下させる効果を有する液晶を混合する
か、（２）自発分極の大きな液晶を混合することが有効
と考えられる。本発明では、自発分極の大きさをあまり
変えずに粘度を低下させる手段を開発したものである。
本発明の液晶組成物において化合物（１）と化合物
（２）の合計量は液晶組成物全体に対して10〜50重量％
が適当である。この量が50重量％を越えると良好な双安
定性が得られず、また10重量％未満では粘度低下の効果
が十分に表われないからである。また化合物（１）と化
合物（２）の比率は（１）と（２）の合計量に対して
（１）が５〜75重量％が適当である。化合物（１）の量
が75重量％を越えると液晶組成物が不安定なスメクチッ
クＣ相になったり、スメクチックＣ相を示さなくなり、
一方５重量％未満では粘度低下の効果が十分に出現しな
いからである。
（２）の合計量は液晶組成物全体に対して10〜50重量％
が適当である。この量が50重量％を越えると良好な双安
定性が得られず、また10重量％未満では粘度低下の効果
が十分に表われないからである。また化合物（１）と化
合物（２）の比率は（１）と（２）の合計量に対して
（１）が５〜75重量％が適当である。化合物（１）の量
が75重量％を越えると液晶組成物が不安定なスメクチッ
クＣ相になったり、スメクチックＣ相を示さなくなり、
一方５重量％未満では粘度低下の効果が十分に出現しな
いからである。
本発明の液晶組成物において化合物（１），（２）以
外の成分としては、典型的な強誘電液晶を使用すること
ができるが、特に、自発分極の大きい成分、及び双安定
性を示す成分と共に用いることが好ましい。自発分極の
大きい成分としては、例えば、 （ここで、R3は炭素数６〜16のアルコキシ基またはアル
キル基、▲Ｒ* 3▼は炭素数４〜12の不斉炭素を少なくと
も１つ含んだアルキル基であり、少なくとも１つの不斉
炭素は、▲Ｒ* 3▼と結合する酸素と直接結合するもので
ある。ｎは１または２である。）など、また、双安定性
を示す成分としては、例えば、 （ここで、R4は炭素数６〜16のアルコキシ基またはアル
キル基、R4 *は少くとも１つの不斉炭素原子を有する炭
素数が４〜12のアルキル基を示し、ｎは１または２、ｍ
＝１〜6,X＝COO又は０である。） などを挙げることができる。
外の成分としては、典型的な強誘電液晶を使用すること
ができるが、特に、自発分極の大きい成分、及び双安定
性を示す成分と共に用いることが好ましい。自発分極の
大きい成分としては、例えば、 （ここで、R3は炭素数６〜16のアルコキシ基またはアル
キル基、▲Ｒ* 3▼は炭素数４〜12の不斉炭素を少なくと
も１つ含んだアルキル基であり、少なくとも１つの不斉
炭素は、▲Ｒ* 3▼と結合する酸素と直接結合するもので
ある。ｎは１または２である。）など、また、双安定性
を示す成分としては、例えば、 （ここで、R4は炭素数６〜16のアルコキシ基またはアル
キル基、R4 *は少くとも１つの不斉炭素原子を有する炭
素数が４〜12のアルキル基を示し、ｎは１または２、ｍ
＝１〜6,X＝COO又は０である。） などを挙げることができる。
化合物（１）は分子短軸方向にフッ素原子を導入した
ことによって液晶分子間の結合力を弱め、それによって
液晶組成物の粘度を低下させるものと考えられる。しか
し、化合物（１）だけを添加した場合液晶組成物が強誘
電液晶に必要なスメクチックＣ相を示さなくなるが、化
合物（２）を併用することによって粘度を低減しながら
スメクチックＣ相が示されるようになる。
ことによって液晶分子間の結合力を弱め、それによって
液晶組成物の粘度を低下させるものと考えられる。しか
し、化合物（１）だけを添加した場合液晶組成物が強誘
電液晶に必要なスメクチックＣ相を示さなくなるが、化
合物（２）を併用することによって粘度を低減しながら
スメクチックＣ相が示されるようになる。
ラビングを施したポリビニルアルコールを配向膜とし
て用いたギャップが２μｍのパネルを作製し、表１に示
した組成I,IIおよびIIIの混合液晶を封入した。
て用いたギャップが２μｍのパネルを作製し、表１に示
した組成I,IIおよびIIIの混合液晶を封入した。
上記組成物Ｉは化合物（１）および（２）を、組成物
IIは化合物（２）のみを、組成物IIIは化合物（１）の
みを含有するものである。
IIは化合物（２）のみを、組成物IIIは化合物（１）の
みを含有するものである。
これらのうち組成物IIIはスメクチックＣ相を示さな
かった。
かった。
組成物Ｉ及び組成物IIについて液晶の応答時間τ
ｒ（20V印加）及び自発分極Psを測定した。その結果
を、それぞれ、組成物Ｉについて第１図及び第３図に、
組成物IIについて第２図及び第４図に示す。
ｒ（20V印加）及び自発分極Psを測定した。その結果
を、それぞれ、組成物Ｉについて第１図及び第３図に、
組成物IIについて第２図及び第４図に示す。
第１図と第２図を比較すると、組成物Ｉの方が組成物
IIより応答が速くなっていること（35℃以下では２分の
１以下）が認められる。一方、第３図と第４図を比較す
ると、約20〜35℃の温度範囲を見た場合、両者の自発分
極は同等である。従って、組成物Ｉでは、自発分極が組
成物IIと同等であるから、粘度低減によって応答時間が
短縮されたことが認められる。
IIより応答が速くなっていること（35℃以下では２分の
１以下）が認められる。一方、第３図と第４図を比較す
ると、約20〜35℃の温度範囲を見た場合、両者の自発分
極は同等である。従って、組成物Ｉでは、自発分極が組
成物IIと同等であるから、粘度低減によって応答時間が
短縮されたことが認められる。
なお、組成物Ｉにおいて応答時間を短縮するのに有効
な成分は下記成分である。
な成分は下記成分である。
および また、実施例の液晶組成ではフェニル基の４−位置換
基の炭素数が8,12の直鎖アルコキシ基を持つ液晶を用い
たが、液晶の粘度を低減させるのに本質的な構造は前述
の構造式（１），（２）に一般式を示したものであっ
て、液晶相温度範囲などが十分広ければ、フェニル基の
４−位置換基は、炭素数６〜16の直鎖又はアルコキシ基
であってもよい。
基の炭素数が8,12の直鎖アルコキシ基を持つ液晶を用い
たが、液晶の粘度を低減させるのに本質的な構造は前述
の構造式（１），（２）に一般式を示したものであっ
て、液晶相温度範囲などが十分広ければ、フェニル基の
４−位置換基は、炭素数６〜16の直鎖又はアルコキシ基
であってもよい。
〔発明の効果〕 本発明によれば、強誘電性液晶表示に用いる液晶組成
物において、液晶の粘度を低減させることにより、液晶
の応答時間を短縮することが可能である。
物において、液晶の粘度を低減させることにより、液晶
の応答時間を短縮することが可能である。
第１図及び第２図はそれぞれ実施例の組成物Ｉ及びIIの
応答時間の温度依存性を示すグラフ図、第３図及び第４
図はそれぞれ同じく組成物Ｉ及びIIの自発分極の温度依
存性を示すグラフ図である。
応答時間の温度依存性を示すグラフ図、第３図及び第４
図はそれぞれ同じく組成物Ｉ及びIIの自発分極の温度依
存性を示すグラフ図である。
フロントページの続き (72)発明者 望月 昭宏 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中塚 正勝 神奈川県横浜市栄区飯島町2882番地
Claims (3)
- 【請求項１】平行処理および十分薄いパネルギャップに
より、液晶のら旋構造を解消する強誘電性液晶表示に用
いる液晶組成物において、以下２つの化合物を同時に含
むことを特徴とする液晶組成物。 （ここで、R1は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） （ここで、R2は炭素数６〜16のアルキル又はアルコキシ
基、 は炭素数４〜12の不斉炭素を少くとも１つ含んだアルキ
ル基である。） - 【請求項２】液晶組成物全体に対し、上記（１）と
（２）の化合物の合計量が10〜50重量％である特許請求
の範囲第１項記載の液晶組成物。 - 【請求項３】上記（１）および（２）の化合物の合計量
に対し、（１）の化合物の組成比率が５〜75重量％であ
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258312A JPH0826318B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258312A JPH0826318B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101391A JPH01101391A (ja) | 1989-04-19 |
| JPH0826318B2 true JPH0826318B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=17318501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62258312A Expired - Fee Related JPH0826318B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826318B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2890759B2 (ja) * | 1989-09-08 | 1999-05-17 | 住友化学工業株式会社 | 光学活性なナフタレン誘導体、その製造法、それを有効成分とする液晶組成物およびこれを用いてなる液晶素子 |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62258312A patent/JPH0826318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01101391A (ja) | 1989-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |